中国的无人机发展起步较晚,但发展极为迅速。上世纪80年代,中国无人机主要以测试防空系统的靶机和干扰诱饵为主。90年代,一种可用于炮兵校射兼顾低空侦查的小型无人机正式备部队。
2000年以后,得益于中国在电子信息、精细加工、精密制造、材料科学、3D打印、光电探测、高性能芯片、有源相控阵雷达、ad-hoc网络技术、远程高带宽数据链系统等诸多学科与科技领域关键技术的重大突破,中国的无人机发展呈现出井喷状态,并按照大型化、系列化、功能化、体系化的脉络走向进行发展。
高空长航时大型化无人机非常适合于执行战略、战役级侦查与监视任务。高空长航时大型无人机由于任务载荷能力高,因此具备巡逻区域大、情报搜集持续时间持久、目标监视与监控能力强的特点。并且,在某些特定情况下,针对高价值目标还能进行“发现即摧毁”的直接猎杀任务。
高空长航时大型无人机一般巡航速度在700公里以上,升限在20000米以上,且雷达反射截面(RCS≤1)较小,被敌方远程预警雷达发现的概率低,被地对空导弹直接击落的概率也很低。因此,在交战区执行任务时,高空长航时大型无人机的飞行轨迹相对自由,并且可以对某一个区域进行长时间、高密度的、持续的侦查、监视、监听,甚至可以执行电子干扰、电子欺骗任务。这一特点很好的弥补了卫星对地观测的缺点。
中国的无人机发展经历了引进、模仿与原创的三个发展阶段。
90年代,中国的无人机属于引进消化阶段。最典型的例子是,1997年中国引进以色列哈比防辐射无人机,在此基础上发展出中国的ASN-301反辐射无人机。进入21世纪,中国无人机开启独立模仿阶段。
ASN-301反辐射无人机
中国无人机独立模仿阶段,分为完全模仿与功能模仿两个阶段。彩虹系列无人机属于完全模仿阶段(外形与功能都进行模仿)。翼龙系列、“翔龙”、“利剑”无人机则属于功能模仿阶段。而中国的“神雕”、“暗箭”无人机则是中国长航时大型无人机原创发展阶段的典范。
战场上空的“游骑兵”中国彩虹系列、翼龙系列与美国的“捕食者”系列功能类似,统称察打一体无人机。察打一体无人机又称为“战场游骑兵”,即可以完成侦查、监视任务,也可以利用精确制导弹药实时定点清除作业。
彩虹系列无人机属于中型无人机,其定位是廉价与高效,特别适用于低烈度和技术对抗水平不高的战场。
翼龙2大型察打一体无人机
翼龙II属于大型无人机,有效载弹量接近500公斤、可持续巡航飞行20小时。最新型的翼龙-II具有光电与对地合成孔径雷达双重探测能力,因此可以执行对空、对地、对海任务。翼龙II最多可携带12枚攻顶型反坦克导弹或者10枚空对空导弹,以及激光制导炸弹、GPS制导炸弹。翼龙II具备“人工智能”能力,可根据数字地图划分的监视区域,自主完成巡逻、监视、目标识别与跟踪任务,并能够直接通过“星链”或者战术数据链实时回传监视结果,获得攻击授权后,即可自主完成对目标的打击。据悉翼龙II获准出口沙特、阿联酋、埃及、巴基斯坦等国,并且已经取得诸多战果。
翱翔在两万米高空的“鹰眼”“翔龙”在功能上与美国“全球鹰”类似,是中国完全自主研发的大型、高空高速、长航时无人侦察机,其最高升限20000米,巡航速度750千米,可持续巡航10小时,任务载荷600公斤。
“翔龙”无人机假想图
“翔龙”采用类似菱形联翼布局,升阻比高,机翼结构强度大,在机腹下方挂载100公斤的高清光学侦查系统设备后,依然可以在机翼两侧各挂载一枚250公斤级别的精确弹药。“翔龙”机体大量采用复合材料,机鼻、机头、机体两侧以及机腹,均覆盖有大面积的透薄材料,由此可知,这些位置会布满大量的雷达、通讯和电子侦听与干扰设备。
“翔龙”大型无人机侦察机
“翔龙”可以携带合成孔径雷达或者逆合成孔径雷达,完成对地、对海的测绘侦查或者对高、中、低的空中目标(飞机、导弹)进行监视与跟踪。“翔龙”还可以携带专用的数字通讯中继设备,在20000米高空担任“天-空-地”通信链接的转发节点,完成数学信息中继或为精确制导武器提供中继制导的任务。“翔龙”的机体反射截面RCS≤1㎡,因此可以深入敌方防务区内,利用光电或雷达设备为远程武器发射平台指引目标,也可以携带大量电磁干扰设备,实施针对性的电子压制与电子欺骗任务。“翔龙”的作战半径可达2000~2500千米,其人工智能、自主完成任务的能力要远高于“翼龙”系列无人机。
隐身目标无处藏身的“照妖镜”“神雕”无人机又称EA-03,其最为显著的特点是双机身机体结构。“神雕”无人机堪称巨大,其机体长度约25米,翼展达到惊人的50米。透波材料几乎遍布“神雕”机体全身,其主翼与前翼被透波材料覆盖的面积也很大。
由此可以判断,“神雕”无人机安装了国内最新型多频段分布式有源相控阵雷达,其频段包括X波段(前翼)、S波段(机体四周)、UHF波段(主翼)。X波段可以提供精确火控雷达探测信息,S波段既可以满足对小目标(RCS=2㎡,巡航导弹)目标的远距离精准探测,也可以满足对远程导弹的中继制导,UHF波段则用以专门针对“隐身目标”进行远距离早起预警。
“神雕”无人机能够在25000米高空,以0.8马赫的速度,进行长达36小时的不间断巡航。“神雕”无人机有两个机头,其中一个用于安装可直接与“天链”通信的卫星通讯设备,另一个用于安装高性能计算设备,满足通信、指挥、电子频谱分析与电子战的作战需求。
“神雕”大型预警指挥无人机
外媒认为,“神雕”无人机是中国高空预警反隐身无人机,由于大量使用复合材料,该机型自身雷达特征较小,巡航高度高,且自身通讯能力强,可以独立远距离前出战区完成跟踪、监视、预警任务,必要时可以直接引导精确制导武器对高价值目标实施远距离打击。“神雕”无人机的出现,为“有人大型预警机”的最大探测距离向敌方延伸500公里空域,扩大了监视与预警的范围,这一变化让“有人大型预警机”面临直接遭受对手远程空空导弹攻击的可能性大大降低。
影子杀手“利剑”无人机与美国X47B、欧洲“神经元”、英国“雷神”功能类似,均为对地攻击机。“利剑”无人机作为技术验证机已经完成了起降与飞行测试。在“飞翼布局”、“隐身特性”、“飞控系统”、“自主导航”、“任务控制”、“远距离通讯与中继”等方面,取得了大量的技术积累。
美国“数字地球”公司拍摄的卫星照片
2018年11月,美国“数字地球”公司的一张商业卫星拍摄的内容引爆了世界各大媒体的头条。根据英国《简氏防务周刊》的解读,该卫星图片拍摄位置位于中国西部马兰某基地,该基地为解放军空军178无人机旅驻地,“神雕”、“翼龙II”、“翔龙”、“彩虹3”、“彩虹5”均清晰可见。在这张卫星照片中出现了一款从未公开型号的大型无人机,其外形与2006年珠海航展上展出过的“暗箭”无人机全尺寸模型极为相似。
“暗箭”无人飞主要用于对空作战,采用机腹下蚌式进气道、倾斜双垂尾、箭形翼身融合气动布局,具有隐身、超音速与超机动能力。根据“暗箭”无人机全尺寸模型推测,该型无人机起飞重量将会达到10吨级别,飞行速度会达到2马赫,可携带4枚250公斤精确制导炸弹或者4枚SD-10系列的中距弹。
总结中国在长航时高空大型无人机方面发展虽然较晚,但通过中国航天、航空科技工作者十年间不懈的的努力,已经达到一个很高的水平,处于世界第一集团。
现阶段,我国还没有针对无人机研发的专用发动机型号,因此,在油耗、长航时方面与美国存在一定差距。不过这个短板也会很快得到改观,据悉有多款“小型涡扇发动机”已经研发完成。
21世纪是中国军事装备、军事科技全面迈向信息化的发展元年。20年励精图治、卧薪尝胆,中国逐步形成以、为骨架的海、陆、空、天多维信息交互的战场信息通讯网络,运用大型无人机将侦查、监控、打击、评估作战四要素形成闭环,初步构成有人/无人相结合的全军体系化作战能力。
“翔龙”、“翼龙II”、“神雕”、“暗箭”四种大型无人机可以快速改变战场交战态势,能够高效的构建起一个范围广大的“阻隔”区域,对这个区域内敌方的渗透、机动、补给、转移进行有效阻隔,为后续大集群精确打击提供先决条件。
2016年珠海航展上,“中电科”成功完成67架固定翼无人机集群编队飞行试验与测试。2017年,“中电科”成功完成119架固定翼无人机集群飞行试验与测试。这标志着中国在“智能无人机集群作战”领域研究的又一次突破。
我坚信,在不久的将来,中国“智能无人机集群作战”必然会实用化、白菜化……